新型户式太阳能空调系统的设计及传热强化

【摘要】： 本文提出的新型户式太阳能空调系统是一种使用太阳热能作为驱动能源,溴化锂吸收式制冷机作为制冷设备,并具有辅助热源和蓄冷装置的节电环保空调系统。 本文提出的太阳能空调系统中,太阳能集热器中的分离式热管直接与制冷机发生器相连,作为制冷机驱动热源。这个设计充分利用了分离式热管的高效换热性能、结构小巧、易安装维护等特性,提高了系统性能,减小了系统体积。新型太阳能系统中的双筒式单效溴化锂制冷机使用了新型内外式高压筒结构,发生器在内部,冷凝器包围发生器。这种结构下,发生器对外无散热损失,筒体材料也不会受到溴化锂溶液腐蚀。 发生器采用双螺旋形换热管的喷淋式降膜蒸发换热,换热效率更高,体积更小。降膜蒸发换热是一种优秀的换热方式,尤其在小温差情况下,换热效果尤其出色。实验验证,这种结构的发生器管内凝结水回流顺畅,管外液膜稳定、覆盖率高,整体换热效率较高。与常规的热水热源、沉浸式发生器相比,热管热源、喷淋式发生器可以减少约60%的换热面积,而且泵功消耗更小。 热力计算表明,在120㎡热管真空管太阳能集热器的驱动下,新型太阳能空调系统可以提供240㎡住宅的全天制冷和生活用热水。但是初投资仍然较高,经济性仍需要进一步改善。在整体成本中,太阳能集热器占了约50%,随着科学技术的进步,这部分成本将会逐渐下降,性能会有所提高,经济性也会相应提高。 太阳能空调系统清洁、安全、省电,在当前一次能源短缺、环保要求越来越高的国际环境下,有着非常广阔的发展前景和市场潜力。本文提出的新型户式太阳能系统在系统设计和传热强化方面进行了一定的创新探索,对太阳能空调系统发展有着积极的推动作用。 【关键词】：太阳能 空调 溴化锂吸收式制冷 分离式热管 强化传热
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 本课题研究的目的和意义10
• 1.3 太阳能空调的发展10-12
• 第二章 新型户式太阳能空调系统设计12-27
• 2.1 概述12-13
• 2.2 新型户式太阳能空调系统设计构想13-14
• 2.3 集热系统14-16
• 2.4 制冷系统16-22
• 2.5 蓄冷装置22-24
• 2.6 热管应用24-26
• 2.7 本章小结26-27
• 第三章 太阳能空调系统的传热强化27-36
• 3.1 概述27
• 3.2 传热强化的目标27-28
• 3.3 传热强化措施28-29
• 3.4 强化措施的理论分析29-35
• 3.4.1 热管传热29-32
• 3.4.2 降膜蒸发换热32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 太阳能空调系统热力计算36-43
• 4.1 设计条件36
• 4.2 循环工作参数的确定36-39
• 4.3 设备热负荷计算39-40
• 4.4 工质的流量计算40-41
• 4.5 设备传热面积计算41-42
• 4.6 集热器面积计算42
• 4.7 本章小结42-43
• 第五章 降膜蒸发换热实验研究43-49
• 5.1 实验目的43
• 5.2 实验装置43-44
• 5.3 实验方案44
• 5.4 实验步骤44-45
• 5.5 实验结果45-48
• 5.6 试验结果分析48
• 5.7 本章小结48-49
• 结论与展望49-51
• 参考文献51-55
• 致谢55-56
• 附录A 攻读学位期间发表的论文及参与课题56-57
• 附录B 实验数据57-61
• 附录C 实验装置图61-63
• 详细摘要63-75

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